張瑩++賈文超++石淼

摘要：本文的主要工作以數(shù)字式大功率半導(dǎo)體激光器驅(qū)動電源設(shè)計展開，主要是實現(xiàn)能夠給半導(dǎo)體激光器提供最大輸出40A、輸出電壓在2V～10V的恒流源。基于驅(qū)動電源的技術(shù)要求，設(shè)計了驅(qū)動電路主回路、保護(hù)電路、溫控單元等數(shù)字式大功率半導(dǎo)體激光器驅(qū)動電源的主要部分。

關(guān)鍵詞：半導(dǎo)體激光器 大電流恒流源 單片機(jī) 溫度控制

中圖分類號：TN248.4 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1007-9416（2014）08-0138-02

1 引言

在噪聲不確定環(huán)境下，能量檢測算法的檢測性能極度惡化，嚴(yán)重時，甚至無法檢測出主用戶信號[1]。條件數(shù)（Condition Number Detection，CDN）檢測算法的檢測性能不會受到噪聲不確定性的影響[2]。現(xiàn)有文獻(xiàn)中，還沒有學(xué)者對采用條件數(shù)檢測算法，在噪聲不確定環(huán)境下的認(rèn)知用戶系統(tǒng)容量進(jìn)行過分析。本文討論了在噪聲不確定環(huán)境下，認(rèn)知用戶采用條件數(shù)檢測算法時的系統(tǒng)容量問題，理論分析及仿真結(jié)果均表明，噪聲不確定性不會影響條件數(shù)檢測算法性能，通過合理設(shè)置感知時隙的持續(xù)時間長度，認(rèn)知用戶可以取得最大的系統(tǒng)容量。

2 系統(tǒng)模型

文中采用的系統(tǒng)模型如圖1所示，系統(tǒng)中只存在一個主用戶和一個認(rèn)知用戶基站，認(rèn)知用戶接收機(jī)配備有多根接收天線。若H0表示主用戶不存在，H1表示主用戶存在，則接收信號可表示為：

3 條件數(shù)檢測算法性能分析

噪聲不確定性由隨時間變化的熱噪聲，或者接收設(shè)備中器件的非線性引起，通常，定義噪聲不確定因子等于實際噪聲功率與理想高斯噪聲功率的比值，且總假設(shè)在噪聲不確定性區(qū)間[-B，B]（，以分貝為單位）是均勻分布的[4]。

在實際應(yīng)用中，由于成本及其它因素的影響，接收機(jī)的天線一般為2根或3根，從分析的簡便性考慮，本文取2根天線（M=2）進(jìn)行分析。按照文獻(xiàn)[5]提供的方法，當(dāng)N足夠大時，條件數(shù)檢測算法判決統(tǒng)計量在H0和H1時的分布函數(shù)可通過計算分別得到，記為FM（x）和WM（x）（詳細(xì)計算方法見文獻(xiàn)[5]）。

當(dāng)考慮系統(tǒng)中的噪聲不確定性，使用多根接收天線的條件數(shù)檢測算法的檢測概率和虛警概率可通過將給定門限值時的檢測概率和虛警概率表達(dá)式分別在噪聲不確定性因子變化區(qū)間平均而得到，即：

4 認(rèn)知用戶容量分析

認(rèn)知用戶可以在兩種情況下使用主用戶的頻帶進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸：一是主用戶不存在（H0），且認(rèn)知用戶檢測正確，則認(rèn)知用戶在數(shù)據(jù)傳輸時隙傳輸自己的數(shù)據(jù)；二是主用戶存在（H1），但認(rèn)知用戶檢測錯誤，則認(rèn)知用戶同樣在數(shù)據(jù)傳輸時隙傳輸自己的數(shù)據(jù)。

存在噪聲不確定時，認(rèn)知用戶可以在保證主用戶不受干擾（即檢測概率不小于給定值）的條件下，通過合理設(shè)置感知時間，使認(rèn)知用戶的容量達(dá)到最大，即

5 仿真結(jié)果及分析

在噪聲不確定環(huán)境下，對認(rèn)知用戶使用2根接收天線，分別采用條件數(shù)檢測算法和能量檢測算法的性能進(jìn)行了仿真分析，結(jié)果如圖3所示。從圖中可以看出，在噪聲不確定環(huán)境下，采用能量檢測算法的認(rèn)知用戶系統(tǒng)容量極低，而采用條件數(shù)檢測算法，只要合理設(shè)置感知時隙的長度，可以達(dá)到最大的系統(tǒng)容量。

6 結(jié)語

本文討論了在噪聲不確定時，認(rèn)知用戶采用條件數(shù)檢測算法時的系統(tǒng)容量問題。分析及仿真結(jié)果均表明，條件數(shù)檢測算法的檢測性能不受噪聲不確定性的影響，當(dāng)采用周期性頻譜感知時，只要合理的設(shè)置感知時長，認(rèn)知用戶可以取得最大的系統(tǒng)容量。

參考文獻(xiàn)

[1]R.Tandra，A.Sahai. SNR Walls for Signal detection[J].IEEE Journal of Selected Topics in Signal Processing，2008，2（1）：4-17.

[2]Y.H.Zeng，Y.C. Liang. Eigenvalue-based Spectrum Sensing Algorithms for Cognitive Radio[J].IEEE Transactions on Communications，2009，57（6）：1784-1793.

[3]Y.C.Liang，Y.Zeng，E.C.Y. Peh， et al. Sensing Throughput Tradeoff for Cognitive Radio Networks[J].IEEE Transaction on Wireless Communications，2008，7（4）：1326-1337.

[4]Y.H.Zeng，Y.C.Liang，A.T. Hoang， et al. Reliability of Spectrum Sensing Under Noise and Interference Uncertainty[J].IEEE International Conference on Communications （ICC） Workshops，2009， pp.1-5.

[5]Y.C.Liang， G. Pan，Y. H. Zeng.On the Performance of Spectrum Sensing Algorithms Using Multiple Antennas [J].IEEE Global Telecommunications Conference， 2010， pp.1-5.endprint

摘要：本文的主要工作以數(shù)字式大功率半導(dǎo)體激光器驅(qū)動電源設(shè)計展開，主要是實現(xiàn)能夠給半導(dǎo)體激光器提供最大輸出40A、輸出電壓在2V～10V的恒流源?；隍?qū)動電源的技術(shù)要求，設(shè)計了驅(qū)動電路主回路、保護(hù)電路、溫控單元等數(shù)字式大功率半導(dǎo)體激光器驅(qū)動電源的主要部分。

關(guān)鍵詞：半導(dǎo)體激光器 大電流恒流源 單片機(jī) 溫度控制

中圖分類號：TN248.4 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1007-9416（2014）08-0138-02

1 引言

在噪聲不確定環(huán)境下，能量檢測算法的檢測性能極度惡化，嚴(yán)重時，甚至無法檢測出主用戶信號[1]。條件數(shù)（Condition Number Detection，CDN）檢測算法的檢測性能不會受到噪聲不確定性的影響[2]?，F(xiàn)有文獻(xiàn)中，還沒有學(xué)者對采用條件數(shù)檢測算法，在噪聲不確定環(huán)境下的認(rèn)知用戶系統(tǒng)容量進(jìn)行過分析。本文討論了在噪聲不確定環(huán)境下，認(rèn)知用戶采用條件數(shù)檢測算法時的系統(tǒng)容量問題，理論分析及仿真結(jié)果均表明，噪聲不確定性不會影響條件數(shù)檢測算法性能，通過合理設(shè)置感知時隙的持續(xù)時間長度，認(rèn)知用戶可以取得最大的系統(tǒng)容量。

2 系統(tǒng)模型

文中采用的系統(tǒng)模型如圖1所示，系統(tǒng)中只存在一個主用戶和一個認(rèn)知用戶基站，認(rèn)知用戶接收機(jī)配備有多根接收天線。若H0表示主用戶不存在，H1表示主用戶存在，則接收信號可表示為：

3 條件數(shù)檢測算法性能分析

噪聲不確定性由隨時間變化的熱噪聲，或者接收設(shè)備中器件的非線性引起，通常，定義噪聲不確定因子等于實際噪聲功率與理想高斯噪聲功率的比值，且總假設(shè)在噪聲不確定性區(qū)間[-B，B]（，以分貝為單位）是均勻分布的[4]。

在實際應(yīng)用中，由于成本及其它因素的影響，接收機(jī)的天線一般為2根或3根，從分析的簡便性考慮，本文取2根天線（M=2）進(jìn)行分析。按照文獻(xiàn)[5]提供的方法，當(dāng)N足夠大時，條件數(shù)檢測算法判決統(tǒng)計量在H0和H1時的分布函數(shù)可通過計算分別得到，記為FM（x）和WM（x）（詳細(xì)計算方法見文獻(xiàn)[5]）。

當(dāng)考慮系統(tǒng)中的噪聲不確定性，使用多根接收天線的條件數(shù)檢測算法的檢測概率和虛警概率可通過將給定門限值時的檢測概率和虛警概率表達(dá)式分別在噪聲不確定性因子變化區(qū)間平均而得到，即：

4 認(rèn)知用戶容量分析

認(rèn)知用戶可以在兩種情況下使用主用戶的頻帶進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸：一是主用戶不存在（H0），且認(rèn)知用戶檢測正確，則認(rèn)知用戶在數(shù)據(jù)傳輸時隙傳輸自己的數(shù)據(jù)；二是主用戶存在（H1），但認(rèn)知用戶檢測錯誤，則認(rèn)知用戶同樣在數(shù)據(jù)傳輸時隙傳輸自己的數(shù)據(jù)。

存在噪聲不確定時，認(rèn)知用戶可以在保證主用戶不受干擾（即檢測概率不小于給定值）的條件下，通過合理設(shè)置感知時間，使認(rèn)知用戶的容量達(dá)到最大，即

5 仿真結(jié)果及分析

在噪聲不確定環(huán)境下，對認(rèn)知用戶使用2根接收天線，分別采用條件數(shù)檢測算法和能量檢測算法的性能進(jìn)行了仿真分析，結(jié)果如圖3所示。從圖中可以看出，在噪聲不確定環(huán)境下，采用能量檢測算法的認(rèn)知用戶系統(tǒng)容量極低，而采用條件數(shù)檢測算法，只要合理設(shè)置感知時隙的長度，可以達(dá)到最大的系統(tǒng)容量。

6 結(jié)語

本文討論了在噪聲不確定時，認(rèn)知用戶采用條件數(shù)檢測算法時的系統(tǒng)容量問題。分析及仿真結(jié)果均表明，條件數(shù)檢測算法的檢測性能不受噪聲不確定性的影響，當(dāng)采用周期性頻譜感知時，只要合理的設(shè)置感知時長，認(rèn)知用戶可以取得最大的系統(tǒng)容量。

參考文獻(xiàn)

[1]R.Tandra，A.Sahai. SNR Walls for Signal detection[J].IEEE Journal of Selected Topics in Signal Processing，2008，2（1）：4-17.

[2]Y.H.Zeng，Y.C. Liang. Eigenvalue-based Spectrum Sensing Algorithms for Cognitive Radio[J].IEEE Transactions on Communications，2009，57（6）：1784-1793.

[3]Y.C.Liang，Y.Zeng，E.C.Y. Peh， et al. Sensing Throughput Tradeoff for Cognitive Radio Networks[J].IEEE Transaction on Wireless Communications，2008，7（4）：1326-1337.

[4]Y.H.Zeng，Y.C.Liang，A.T. Hoang， et al. Reliability of Spectrum Sensing Under Noise and Interference Uncertainty[J].IEEE International Conference on Communications （ICC） Workshops，2009， pp.1-5.

[5]Y.C.Liang， G. Pan，Y. H. Zeng.On the Performance of Spectrum Sensing Algorithms Using Multiple Antennas [J].IEEE Global Telecommunications Conference， 2010， pp.1-5.endprint

摘要：本文的主要工作以數(shù)字式大功率半導(dǎo)體激光器驅(qū)動電源設(shè)計展開，主要是實現(xiàn)能夠給半導(dǎo)體激光器提供最大輸出40A、輸出電壓在2V～10V的恒流源。基于驅(qū)動電源的技術(shù)要求，設(shè)計了驅(qū)動電路主回路、保護(hù)電路、溫控單元等數(shù)字式大功率半導(dǎo)體激光器驅(qū)動電源的主要部分。

關(guān)鍵詞：半導(dǎo)體激光器 大電流恒流源 單片機(jī) 溫度控制

中圖分類號：TN248.4 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1007-9416（2014）08-0138-02

1 引言

在噪聲不確定環(huán)境下，能量檢測算法的檢測性能極度惡化，嚴(yán)重時，甚至無法檢測出主用戶信號[1]。條件數(shù)（Condition Number Detection，CDN）檢測算法的檢測性能不會受到噪聲不確定性的影響[2]?，F(xiàn)有文獻(xiàn)中，還沒有學(xué)者對采用條件數(shù)檢測算法，在噪聲不確定環(huán)境下的認(rèn)知用戶系統(tǒng)容量進(jìn)行過分析。本文討論了在噪聲不確定環(huán)境下，認(rèn)知用戶采用條件數(shù)檢測算法時的系統(tǒng)容量問題，理論分析及仿真結(jié)果均表明，噪聲不確定性不會影響條件數(shù)檢測算法性能，通過合理設(shè)置感知時隙的持續(xù)時間長度，認(rèn)知用戶可以取得最大的系統(tǒng)容量。

2 系統(tǒng)模型

文中采用的系統(tǒng)模型如圖1所示，系統(tǒng)中只存在一個主用戶和一個認(rèn)知用戶基站，認(rèn)知用戶接收機(jī)配備有多根接收天線。若H0表示主用戶不存在，H1表示主用戶存在，則接收信號可表示為：

3 條件數(shù)檢測算法性能分析

噪聲不確定性由隨時間變化的熱噪聲，或者接收設(shè)備中器件的非線性引起，通常，定義噪聲不確定因子等于實際噪聲功率與理想高斯噪聲功率的比值，且總假設(shè)在噪聲不確定性區(qū)間[-B，B]（，以分貝為單位）是均勻分布的[4]。

在實際應(yīng)用中，由于成本及其它因素的影響，接收機(jī)的天線一般為2根或3根，從分析的簡便性考慮，本文取2根天線（M=2）進(jìn)行分析。按照文獻(xiàn)[5]提供的方法，當(dāng)N足夠大時，條件數(shù)檢測算法判決統(tǒng)計量在H0和H1時的分布函數(shù)可通過計算分別得到，記為FM（x）和WM（x）（詳細(xì)計算方法見文獻(xiàn)[5]）。

當(dāng)考慮系統(tǒng)中的噪聲不確定性，使用多根接收天線的條件數(shù)檢測算法的檢測概率和虛警概率可通過將給定門限值時的檢測概率和虛警概率表達(dá)式分別在噪聲不確定性因子變化區(qū)間平均而得到，即：

4 認(rèn)知用戶容量分析

認(rèn)知用戶可以在兩種情況下使用主用戶的頻帶進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸：一是主用戶不存在（H0），且認(rèn)知用戶檢測正確，則認(rèn)知用戶在數(shù)據(jù)傳輸時隙傳輸自己的數(shù)據(jù)；二是主用戶存在（H1），但認(rèn)知用戶檢測錯誤，則認(rèn)知用戶同樣在數(shù)據(jù)傳輸時隙傳輸自己的數(shù)據(jù)。

存在噪聲不確定時，認(rèn)知用戶可以在保證主用戶不受干擾（即檢測概率不小于給定值）的條件下，通過合理設(shè)置感知時間，使認(rèn)知用戶的容量達(dá)到最大，即

5 仿真結(jié)果及分析

在噪聲不確定環(huán)境下，對認(rèn)知用戶使用2根接收天線，分別采用條件數(shù)檢測算法和能量檢測算法的性能進(jìn)行了仿真分析，結(jié)果如圖3所示。從圖中可以看出，在噪聲不確定環(huán)境下，采用能量檢測算法的認(rèn)知用戶系統(tǒng)容量極低，而采用條件數(shù)檢測算法，只要合理設(shè)置感知時隙的長度，可以達(dá)到最大的系統(tǒng)容量。

6 結(jié)語

本文討論了在噪聲不確定時，認(rèn)知用戶采用條件數(shù)檢測算法時的系統(tǒng)容量問題。分析及仿真結(jié)果均表明，條件數(shù)檢測算法的檢測性能不受噪聲不確定性的影響，當(dāng)采用周期性頻譜感知時，只要合理的設(shè)置感知時長，認(rèn)知用戶可以取得最大的系統(tǒng)容量。

參考文獻(xiàn)

[1]R.Tandra，A.Sahai. SNR Walls for Signal detection[J].IEEE Journal of Selected Topics in Signal Processing，2008，2（1）：4-17.

[2]Y.H.Zeng，Y.C. Liang. Eigenvalue-based Spectrum Sensing Algorithms for Cognitive Radio[J].IEEE Transactions on Communications，2009，57（6）：1784-1793.

[3]Y.C.Liang，Y.Zeng，E.C.Y. Peh， et al. Sensing Throughput Tradeoff for Cognitive Radio Networks[J].IEEE Transaction on Wireless Communications，2008，7（4）：1326-1337.

[4]Y.H.Zeng，Y.C.Liang，A.T. Hoang， et al. Reliability of Spectrum Sensing Under Noise and Interference Uncertainty[J].IEEE International Conference on Communications （ICC） Workshops，2009， pp.1-5.

[5]Y.C.Liang， G. Pan，Y. H. Zeng.On the Performance of Spectrum Sensing Algorithms Using Multiple Antennas [J].IEEE Global Telecommunications Conference， 2010， pp.1-5.endprint